精品解析：2025年山东省聊城市东昌府区中考物理二模试卷

2025年山东省聊城市东昌府区中考物理二模试卷 一、单选题：本大题共15小题，共30分。 1. 目前，人们认识到的微观世界的尺度大致如图所示，其中问号处应该是什么粒子（ ） A. 离子 B. 中子 C. 电子 D. 原子核 2. 将彩色糖果均匀摆放在小盘子里，向盘子中央注入少量清水并静置。一段时间后，形成如图所示的彩色条纹。这一现象的主要物理原理是（ ） A. 色素分子间存在吸引力 B. 色素分子不停地做无规则的运动 C. 不同颜色的色素密度不同 D. 水的流动带动色素移动 3. 歌曲《少年》简谱中有如下片段，其中数字符号表示声音的哪种特性，这种特性与什么因素有关（ ） A. 音调　振幅 B. 响度　振幅 C. 音调　频率 D. 响度　频率 4. 某同学做了一张手抄报（如图），主题是“水循环”，水循环可以用物态变化知识来解释，其中有三方面的知识没写全，这三方面的知识分别是：①积雪，直接变成水蒸气升入天空。②积雪变成水，汇入江河湖泊。③江河湖海、土壤、植物中的水通过变成水蒸气升入天空。下列有关横线处应该填写的物态变化名称正确的是（ ） A. ①升华 ②熔化 ③汽化 B. ①熔化 ②升华 ③汽化 C. ①汽化 ②熔化 ③升华 D. ①升华 ②汽化 ③熔化 5. 把装满水的玻璃杯放在有字的卡片上，如图所示，由上向下观察，比较看到的杯外和杯内的文字。产生这一现象的原因和下列哪种光现象形成的原因一致（ ） A. 小孔成像 B. 圭表测节气 C. 用潜望镜观察水面上方情况 D. 海市蜃楼 6. 仿生科技发展迅速，仿生复眼的最新研究表明，其由数百个可自适应调节焦距的微型凸透镜阵列组成（如图）。当某一透镜的焦距调整为5cm时，物体距离该透镜15cm，若需保持成像位置不变，关于此时透镜成像的特点及动态调节的描述，正确的是（ ） A. 缩小实像，当物体远离时需调大焦距 B. 放大实像，当物体远离时需调小焦距 C. 放大实像，当物体远离时需调大焦距 D. 缩小实像，当物体远离时需调小焦距 7. 某同学发现口腔医生用工具（如图）拔牙、补牙的过程中，涉及很多初中物理知识，以下分析正确的是（　　） A. 使用镊子夹取棉球时，镊子的支点位于镊子尖端，属于费力杠杆 B. 使用探针钩取异物时，动力臂小于阻力臂，属于省力杠杆 C. 口腔镜在补牙中的作用是会聚光线提高亮度 D. 吸唾器通过快速流动的气流，使管道内压强小于外界大气压，从而将唾液吸出 8. 针对当下AI计算所需的算力与能效要求，复旦大学在集成电路领域获关键突破！由该校团队研制的“破晓”皮秒闪存器件，每秒可执行25亿次操作，是人类目前掌握的最快半导体电荷存储器件。“破晓”半导体电荷存储技术通过控制电荷的分布（如将电荷存储在特定区域）实现高速数据读写。这一过程主要基于下列哪种物理原理（ ） A. 电流的热效应 B. 电荷间的相互作用 C. 电流的磁效应 D. 电磁感应现象 9. 某同学在课外活动上探究弹簧测力计的原理，如图所示将弹簧悬挂起来，下面挂上不同的钩码，分别测出弹簧各次的伸长量（在弹性限度内）。下列有关说法正确的是（ ） A. 实验现象表明力改变了物体的运动状态 B. 弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大 C. 如果在天宫课堂上做这个实验，会观察到相同的实验现象 D. 弹簧只受到拉力的作用 10. 三根相同的玻璃管，两端开口，底部用相同的橡皮薄膜封闭，橡皮薄膜的绷紧程度也相同。在其中倒入不同液体，液体的密度ρ甲＞ρ乙=ρ丙，液面高度如图所示。下列选项中三根玻璃管底部橡皮薄膜形变的大致情况正确的是（ ） A. B. C. D. 11. 潜水艇能在水中上浮、下潜或停留在某一位置。如图，它在a、b、c三处受到的浮力分别为Fa、Fb、Fc，受到的重力分别为Ga、Gb、Gc，已知潜水艇在a处漂浮，b处悬浮，下列说法正确的是（ ） A. Fa=Fb＜Fc B. Ga=Gb=Gc C. Fb=Gb，且合力为0 D. ，且合力方向向上 12. 根据表中几种物质的比热容数据，以下说法正确的是（ ） 物质 水 煤油 铝 铜 比热容/J/(kg·℃) 4.2×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103 A. 水和煤油相比，水更适合做温度计玻璃管中的液体 B. 质量相同的铝和铜，吸收相同热量，铜升高的温度较高 C. 水的比热容较大，因此沿海地区的昼夜温差比内陆大 D. 物质的比热容越大，其吸收或释放的热量越多 13. 在探究“滑动摩擦力是否与接触面积有关”的实验中，某小组设计了以下步骤： ①将同一长方体木块平放在水平木板上，用弹簧测力计匀速拉动，记录示数； ②将同一木块侧放在同一木板上，并添加一个砝码，匀速拉动并记录示数； ③将同一木块竖放在同一木板上，匀速拉动并记录示数； ④比较三次实验数据，得出结论。 对上述步骤的分析错误的是（ ） A. 步骤①是基础对照实验 B. 步骤②添加了砝码，没有控制压力相同 C. 步骤③应该使用粗糙程度不同的接触面 D. 步骤④分析数据，得出结论，设计合理 14. 如图，关于动滑轮的特点及其与杠杆原理的关系，下列说法错误的是（　　） A. 点O为杠杆的支点，滑轮的轴A为阻力的作用点，B为动力的作用点 B. 沿竖直方向提升重物时，动力臂L1为阻力臂L2的两倍 C. 根据可知，所以使用动滑轮省力 D. 当改变拉力F的方向时，F的大小不变 15. “饮酒不开车”是司机必须遵守的交通法规。现要利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器组装一个酒精测试仪，此传感器的电阻随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。图乙为测试仪的电路图，电源电压恒为4V，电压表量程为0-3V，定值电阻R=10Ω用于保护电路。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度＜0.8mg/mL”，下列说法正确的是（ ） A. 当酒精浓度为0.2mg/mL时，电压表示数为1V B. Rx的阻值随酒精气体浓度的升高而增大 C. 当酒精浓度升高时，电压表示数会减小 D. 若用电流表显示酒精浓度，当酒精浓度升高时，电流表示数会减小 二、作图题：本大题共4小题，共12分。 16. 钱学森、邓稼先等科学家作为“两弹一星”元勋，为我国核武器与航天事业奠定了基石。钱学森突破重重阻挠回国主导导弹和卫星技术研发，邓稼先隐姓埋名28年带领团队完成氢弹理论设计，因辐射伤害献出生命。他们开创的科研体系与人才培养机制，为后续核潜艇（黄旭华等）、载人航天（王永志等）、探月工程（孙家栋等）等重大工程提供了技术储备与精神传承，推动我国科技实现跨越式发展： （1）新一代“华龙一号”核电站利用铀核的核反应发电，其核心原理与“两弹一星”中的______（选填“氢弹”或“原子弹”）相同。 （2）新型核潜艇的核反应堆工作时，将核能最终转化为______能驱动潜艇航行； （3）神舟十六号载人飞船返回舱进入大气层时，外壳温度急剧升高，这是通过______方式改变内能； （4）探月工程“嫦娥六号”采样返回器通过______波将月壤数据实时传回地球。 17. 2025年4月24日，第十个“中国航天日”的主题“海上生明月，九天揽星河”寓意全世界全人类共享同一片浩瀚星空，发布了中法联合研制的中法天文卫星（SVOM）的首批科学成果和嫦娥八号的国际载荷合作清单等： （1）嫦娥八号月球车在月面行驶时受到月球的引力比在地球时小，所以惯性减小。这种观点______（选填“正确”或“错误”），因为______； （2）中法合作的天文卫星（SVOM）主要用于监测伽马射线暴（γ射线）等宇宙极端现象，伽马射线（γ射线）是频率极高的电磁波，它在真空中的传播速度______（选填“大于”、“等于”或“小于”）可见光的传播速度；SVOM卫星在环绕地球的轨道上运行时，若所受外力突然消失，它将保持______状态。 18. 我国成功研制出全球首台采用标准航空煤油驱动的斜爆震发动机。某高超音速飞行器采用斜爆震发动机，以16马赫（1马赫=1倍声速）的速度飞行，若保持此速度飞行，从北京到纽约的飞行距离约为11097.6km，飞行时间约是______min；若这个飞行器在一次试飞中消耗了500kg燃料，燃料完全燃烧释放的热量是______J。（燃料热值q=4.3×107J/kg，空气中的声速为340m/s） 19. 如图所示的部分电路，R1=20Ω，R2=30Ω，电流表示数为0.40A。若把电流表改接在电阻R1的支路中，电流表的示数为________A，此时C处的电流应该是________A。 三、实验探究题：本大题共4小题，共30分。 20. 某同学在检查视力的时候，医生让她观察镜子中视力表的像（如图1），为了使视力检查的结果科学，她想知道视力表的像和视力表的大小关系，以及视力表的像和她之间的距离。于是开始探究“平面镜成像的特点”： （1）在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板（如图2）。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表_______的位置。 （2）准备两只大小相同的蜡烛，将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，使其与点燃蜡烛的像重合就找到了________的位置。 （3）测量蜡烛和像到平面镜的距离，记录在下表中。 实验次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 1 2.00 2.00 2 3.50 3.50 3 5.00 5.00 在以上三次实验中，未点燃的蜡烛都能和点燃蜡烛的像重合，表明像和物的大小______，分析实验数据可得，蜡烛和像到平面镜的距离______。 （4）根据以上结论可算出视力表的像和她之间的距离为______ m。查阅资料知，使用视力表检查视力时，科学的标准化距离是5-6米，这是国际通用的标准设计。所以这次视力检查______（选填“符合”或“不符合”）标准。 （5）与不用平面镜的方法相比，检查视力时这样安排的好处是______。 21. 某同学想到了两种测量液体密度的方法，如下： 【方法一】：用托盘天平和量筒测量液体的密度，方案如下表： 步骤 方案1 方案2 ① 用托盘天平测量一只空烧杯的质量m0 向空烧杯中倒入待测液体，用托盘天平测量其质量m1 ② 将量筒中体积为V的待测液体倒入空烧杯中 将烧杯中的部分待测液体倒入量筒，读取体积V ③ 用托盘天平测量待测液体和烧杯的总质量m总 用托盘天平测量烧杯和剩余液体的质量m2 （1）从准确测量的角度考虑，方案______更好，原因是______； （2）根据此实验原理，由方案1得到的密度表达式是______，由方案2得到的密度表达式是______。（两个表达式均用方案表格中的字母表示） 【方法二】：用密度计测量液体的密度 如图，用一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计，用这个简易密度计测量某液体的密度。实验步骤如下： ①用刻度尺测出密度计的长度是10cm； ②将密度计放入盛有水的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是4cm； ③将密度计从水中取出并擦干，然后放入盛有被测液体的烧杯中（没有碰到容器底），静止后测出密度计露出水面的长度是2cm； ④该密度计在②、③步骤中所受浮力的大小______（选填“相等”或“不相等”），排开液体的体积之比是______。 ⑤被测液体的密度是______g/cm3。（ρ水=1.0g/cm3） 22. 在“探究电流与电压和电阻的关系”分组实验中，提供的实验器材如下： 电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、标有“25Ω，1A”的滑动变阻器、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）、开关、导线若干。 （1）探究电流与电压的关系： ①某同学按图甲所示电路连接实物，为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器滑片P应移至______（选填“A”、“B”）端；闭合开关后，发现电压表指针如图乙所示，则电路连接出现的错误是______； ②纠正错误后开始实验，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图丙所示，记为______A，进行多次测量，记录数据如下表： 实验次数 1 2 3 U/V 1 2 3 I/A 0.1 0.3 ③请利用上表实验数据在图丁中画出电流与电压的关系图像______； ④分析表中数据或图像，得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比。得出此结论的理由是______； ⑤实验中小明所用的定值电阻阻值为______Ω； （2）探究电流与电阻的关系：（保持定值电阻两端的电压为2V不变） ①将原电路中10Ω的电阻换成15Ω的电阻，不改变滑片P的位置，闭合开关后，发现电压表的示数______（选填“变小”、“不变”或“变大”）； ②又将25Ω的电阻接入电路，发现无论怎样移动滑片P都无法使其两端电压为2V，为了完成实验可以采取的措施是______。（填写字母） A.换电源电压为4V的学生电源 B.改接电压表的大量程 C.换阻值为20Ω的定值电阻 D.换最大阻值更小的滑动变阻器 23. 某同学在参观科技馆时，观看了磁悬浮列车模型的行驶过程，并体验了感应电流的产生过程。为了进一步提升自己的实践能力，他利用实验室器材探究“通电螺线管外部磁场的方向”和“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”； 【实验一】：探究通电螺线管外部磁场的方向 （1）在螺线管的两端各放一个小磁针（深色端为小磁针的N极），并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察到铁屑的排列情况如图1甲所示。铁屑的分布情况与_______磁体周围铁屑的分布情况相似。 （2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极的指向如图1乙所示，则通电螺线管的右端为________极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图1丙所示，说明通电螺线管的极性与________的方向有关。 【实验二】：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 （3）按图2甲连接电路，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，记录观察到的现象如下表： 序号 ab运动方向 电流计指针偏转情况 1 上下运动 不偏转 2 水平向左 向右偏转 3 水平向右 向左偏转 （4）分析表格记录的实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，电路中就产生感应电流，图2________（选填“乙”或“丙”）中的机器模型就是根据这一原理工作的。 （5）通过实验，更清楚的了解到磁悬浮列车的工作原理和实验一的原理有相同之处，列车底部和轨道装有电磁铁，当电磁铁通电后，列车底部和轨道产生了相同的磁极，利用________的作用实现了悬浮。 四、综合题：本大题共4小题，共28分。 24. 为响应节能减排号召，许多家庭将白炽灯更换为发光强度相同的LED灯。已知某白炽灯铭牌为“220V，60W”，替换的LED灯铭牌为“220V，10W”。若两者每天均工作5小时，则LED灯每天比白炽灯节省电能______kW·h。如图所示，请根据安全用电要求，用笔画线代替导线将LED灯接入家庭电路________。 25. 换枕机是一种用于铁路轨道施工或维护时更换轨枕的机械设备。它通常具有强大的起重和搬运能力，能够精准地将旧轨枕从轨道上移除，并将新轨枕放置到指定位置。如图是某型号换枕机，它的质量为24t，履带与地面总接触面积为6m2。在一次作业中，需将一根混凝土轨枕（重为3000N）从地面匀速提升至0.6m高的轨道基座上，用时40s。（g=10N/kg）求： （1）换枕机的履带和地面完全接触，当它停止作业静止在地面上时，对地面的压强________； （2）换枕机将单根轨枕提升至轨道基座上时，求对轨枕做的功_______； （3）若换枕机实际输出功率为2kW，求提升单根轨枕的机械效率_______； （4）根据上题计算得出的机械效率，分析能量损耗的途径： ①________耗能、②电机线圈的_________耗能、③液压系统耗能、④辅助动作耗能等。 （5）请画出图中轨枕停在空中时的受力示意图________。 26. 实践小组的同学利用所学的知识设计了一款适宜老人使用的简易马桶圈加热器，其电路如图所示，定值电阻R1和R2为电热丝，加热时有高温挡和低温挡两个挡位，已知R2的阻值为3300Ω，低温挡功率为11W，电源电压为220V。 （1）S接______（选填“a”或“b”）端点时为低温挡； （2）求R1的阻值_______； （3）求加热器高温挡时的电流_______； （4）求加热器高温挡时的功率_______。 27. 高温超导低压直流电缆是一种新型电缆，采用高温超导材料，能够在低温下实现零电阻，从而减少电缆输电过程中的能量损耗，同时具有承载能力大、占用空间小等优点；在输电方面，高温超导低压直流电缆大大提高了电能传输的效率。 该项目使用的铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导界温度提高到-183.15℃，当温度低于临界温度-183.5℃时，该材料实现超导，电阻为零。结合杜瓦管的低温技术，实现超导电缆系统核心材料的国产化，杜瓦管的结构如图。高温超导低压直流电缆在国内首次采用正负极同轴的方式，相当于2根电缆合二为一，是目前结构最紧凑的超导电缆，其好处是，电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消，实现完全磁场自屏蔽，从而消除对外电磁干扰，并且在故障状态下可兼具限流器作用，保护系统中其他电气设备，使电力系统更可靠。 与相同电压等级的常规电缆（PVC钢芯）相比较，截面积不到常规电缆的一半，由于制冷和漏热会带来一定能量损耗，但整体损耗只有常规电缆的10%。（补充：液氮的沸点是-196.56℃） （1）以下关于高温超导低压直流电缆的优点说法正确的是______。 A. 减少利用电缆输电过程中的能量损耗 B. 承载能力大、占用空间小 C. 提高了电能传输的效率 D. 能够在常温下实现超导 （2）常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了______。 （3）杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是______（选填“制冷”或“保温”）； （4）发电厂使用常规电缆给某片区供电时，输电过程损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9×106kW·h，则发电厂需要提供多少kW·h的电能_______？（效率用η表示） 如果使用高温超导低压直流电缆输送这些电能，与采用常规电缆供电相比，可节约的电能是多少_______kW·h？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年山东省聊城市东昌府区中考物理二模试卷 一、单选题：本大题共15小题，共30分。 1. 目前，人们认识到的微观世界的尺度大致如图所示，其中问号处应该是什么粒子（ ） A. 离子 B. 中子 C. 电子 D. 原子核 【答案】D 【解析】 【详解】物质是由分子、原子构成的，原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的，原子核的尺度比原子小很多，一般原子的数量级为，原子核的数量级为。在给出的选项中，离子是带电的原子或原子团，尺度与原子相近；中子是组成原子核的粒子，其尺度比原子核小；电子是绕原子核运动的粒子，尺度也比原子核小。所以图中问号处应该是原子核，它是原子中相对较小但集中了原子大部分质量的部分。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2. 将彩色糖果均匀摆放在小盘子里，向盘子中央注入少量清水并静置。一段时间后，形成如图所示的彩色条纹。这一现象的主要物理原理是（ ） A. 色素分子间存在吸引力 B. 色素分子不停地做无规则的运动 C. 不同颜色的色素密度不同 D. 水的流动带动色素移动 【答案】B 【解析】 【详解】将彩色糖果均匀摆放在小盘子里，向盘子中央注入少量清水并静置。一段时间后，形成如图所示的彩色条纹。这一现象的主要物理原理是色素分子不停地做无规则的运动，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3. 歌曲《少年》简谱中有如下片段，其中数字符号表示声音的哪种特性，这种特性与什么因素有关（ ） A. 音调　振幅 B. 响度　振幅 C. 音调　频率 D. 响度　频率 【答案】C 【解析】 【详解】简谱中数字符号表示声音的高低，即音调；音调与发声体振动的频率有关，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4. 某同学做了一张手抄报（如图），主题是“水循环”，水循环可以用物态变化知识来解释，其中有三方面的知识没写全，这三方面的知识分别是：①积雪，直接变成水蒸气升入天空。②积雪变成水，汇入江河湖泊。③江河湖海、土壤、植物中的水通过变成水蒸气升入天空。下列有关横线处应该填写的物态变化名称正确的是（ ） A. ①升华 ②熔化 ③汽化 B. ①熔化 ②升华 ③汽化 C. ①汽化 ②熔化 ③升华 D. ①升华 ②汽化 ③熔化 【答案】A 【解析】 【详解】①积雪，直接变成水蒸气升入天空属于升华；②积雪变成水，汇入江河湖泊，属于熔化；③江河湖海、土壤、植物中的水通过变成水蒸气升入天空，属于汽化。综上分析，故A正确，BCD错误。 故选A。 5. 把装满水的玻璃杯放在有字的卡片上，如图所示，由上向下观察，比较看到的杯外和杯内的文字。产生这一现象的原因和下列哪种光现象形成的原因一致（ ） A. 小孔成像 B. 圭表测节气 C. 用潜望镜观察水面上方情况 D. 海市蜃楼 【答案】D 【解析】 【详解】杯内的文字变近了，是因为光从水中斜射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，人看到的文字比实际位置偏高。 A．小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，故A不符合题意。 B．圭表测节气的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，故B不符合题意。 C．用潜望镜观察水面上方情况利用的是平面镜成像，原理是光的反射，故C不符合题意。 D．海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的，故D符合题意。 故选D。 6. 仿生科技发展迅速，仿生复眼的最新研究表明，其由数百个可自适应调节焦距的微型凸透镜阵列组成（如图）。当某一透镜的焦距调整为5cm时，物体距离该透镜15cm，若需保持成像位置不变，关于此时透镜成像的特点及动态调节的描述，正确的是（ ） A. 缩小实像，当物体远离时需调大焦距 B. 放大实像，当物体远离时需调小焦距 C. 放大实像，当物体远离时需调大焦距 D. 缩小实像，当物体远离时需调小焦距 【答案】A 【解析】 【详解】某一透镜的焦距调整为5cm时，物体距离该透镜15cm，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像；若需保持成像位置不变，当物体远离时，物距变大，像距变小，像变小，则需调大焦距，使得成像延迟，故BCD错误，A正确。 故选A。 7. 某同学发现口腔医生用工具（如图）拔牙、补牙的过程中，涉及很多初中物理知识，以下分析正确的是（　　） A. 使用镊子夹取棉球时，镊子的支点位于镊子尖端，属于费力杠杆 B. 使用探针钩取异物时，动力臂小于阻力臂，属于省力杠杆 C. 口腔镜在补牙中的作用是会聚光线提高亮度 D. 吸唾器通过快速流动的气流，使管道内压强小于外界大气压，从而将唾液吸出 【答案】D 【解析】 【详解】A．使用镊子夹取棉球时，镊子的支点位于手柄的上端，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误； B．使用探针钩取异物时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，属于费力杠杆，故B错误； C．口腔镜是平面镜，利用的是光的反射，不是会聚光线，故C错误； D．流体流速大的位置压强小，吸唾器通过快速流动的气流，使管道内压强小于外界大气压，从而将唾液吸出，故D正确。 故选D。 8. 针对当下AI计算所需的算力与能效要求，复旦大学在集成电路领域获关键突破！由该校团队研制的“破晓”皮秒闪存器件，每秒可执行25亿次操作，是人类目前掌握的最快半导体电荷存储器件。“破晓”半导体电荷存储技术通过控制电荷的分布（如将电荷存储在特定区域）实现高速数据读写。这一过程主要基于下列哪种物理原理（ ） A. 电流的热效应 B. 电荷间的相互作用 C. 电流的磁效应 D. 电磁感应现象 【答案】B 【解析】 【详解】“破晓”皮秒闪存器件是基于二维增强型热载流子注入机制实现高速数据读写的。在这种机制中，通过控制电场来控制电荷的分布和运动，利用了电荷间的相互作用。具体来说，在闪存器件中，通过施加电压产生电场，使沟道中的载流子电荷在电场作用下被加速，当载流子获得足够能量后，能够越过栅介质势垒注入到存储层中，实现数据的写入；而读取数据时，则是通过检测存储层中电荷的存在与否或数量多少来判断存储的是“0”还是“1”，这一过程中同样涉及到电荷在电场中的行为以及电荷间的相互作用。 A．电流的热效应是指电流通过导体时会产生热量，“破晓”器件是通过控制电荷分布实现数据读写，与电流热效应无关，故A不符合题意； B．“破晓”器件读写数据时，通过电场控制电荷的分布与运动，写入时载流子在电场作用下注入存储层，读取时检测电荷情况，这一过程核心是利用电荷间的相互作用，故B符合题意； C．电流的磁效应是指电流周围会产生磁场，该器件的工作过程中未主要利用这一原理，故C不符合题意； D．电磁感应现象是指闭合电路中磁通量变化产生感应电流，与“破晓” 器件通过电荷存储实现数据处理的原理不符，故D不符合题意。 故选B。 9. 某同学在课外活动上探究弹簧测力计的原理，如图所示将弹簧悬挂起来，下面挂上不同的钩码，分别测出弹簧各次的伸长量（在弹性限度内）。下列有关说法正确的是（ ） A. 实验现象表明力改变了物体的运动状态 B. 弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大 C. 如果在天宫课堂上做这个实验，会观察到相同的实验现象 D. 弹簧只受到拉力的作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，将弹簧悬挂起来并挂上不同钩码，弹簧的长度发生变化，这表明力改变了物体的形状，故A错误； B．实验在弹性限度内进行，从现象能看出，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大，故B正确； C． 在天宫课堂上，物体处于失重状态，钩码不会对弹簧施加拉力，无法观察到相同的实验现象，故C错误； D． 弹簧悬挂时，除了受到钩码的拉力，还受到自身的重力作用，故D错误。 故选B。 10. 三根相同的玻璃管，两端开口，底部用相同的橡皮薄膜封闭，橡皮薄膜的绷紧程度也相同。在其中倒入不同液体，液体的密度ρ甲＞ρ乙=ρ丙，液面高度如图所示。下列选项中三根玻璃管底部橡皮薄膜形变的大致情况正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】已知液体的密度，由可知，甲液体的密度最大，液体的深度最大，所以甲液体对橡皮膜的压强最大，橡皮膜向下突出的程度最大；丙液体的密度等于乙液体的密度，但丙液体的深度最小，所以丙液体对橡皮膜的压强最小，橡皮膜向下突出的程度最小；乙液体对橡皮膜的压强介于甲、丙之间，橡皮膜向下的突出程度也介于甲、丙之间，如图所示 故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 11. 潜水艇能在水中上浮、下潜或停留在某一位置。如图，它在a、b、c三处受到的浮力分别为Fa、Fb、Fc，受到的重力分别为Ga、Gb、Gc，已知潜水艇在a处漂浮，b处悬浮，下列说法正确的是（ ） A. Fa=Fb＜Fc B. Ga=Gb=Gc C. Fb=Gb，且合力为0 D. ，且合力方向向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，潜水艇在a、b、c三个位置排开水的体积，由可知，潜水艇在a、b、c三个位置所受浮力的大小关系为，故A错误； B．潜水艇在a处漂浮，水舱中吸入部分水后下潜至b处悬浮，浮力等于重力，在c处时处于下潜状态，浮力小于重力，所以，故B错误； C．潜水艇在b处悬浮时，所受的浮力等于潜水艇的重力，即，且潜水艇处于静止状态，所受合力为0，故C正确； D．潜水艇在c处下潜，所受的浮力小于潜水艇的重力，即，合力方向向下，故D错误。 故选C。 12. 根据表中几种物质的比热容数据，以下说法正确的是（ ） 物质 水 煤油 铝 铜 比热容/J/(kg·℃) 4.2×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103 A. 水和煤油相比，水更适合做温度计玻璃管中的液体 B. 质量相同的铝和铜，吸收相同热量，铜升高的温度较高 C. 水的比热容较大，因此沿海地区的昼夜温差比内陆大 D. 物质的比热容越大，其吸收或释放的热量越多 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度计玻璃管中的液体通常用酒精、煤油等，而不用水。因为水的比热容大，吸收相同热量时温度变化不明显，且水在之间有反常膨胀现象，会影响温度计的准确性和使用范围，故A错误； B．根据热量计算公式。质量相同的铝和铜，吸收相同热量，因为铜的比热容小于铝的比热容，所以铜升高的温度较高，故B正确； C．水的比热容较大，在吸收或放出相同热量时，温度变化较小。沿海地区水多，内陆地区水少、泥土沙石多，所以沿海地区昼夜温差比内陆小，故C错误； D．物质吸收或释放热量的多少不仅与比热容有关，还与质量和温度变化量有关，只有在质量和温度变化量相同的情况下，比热容越大，吸收或释放的热量才越多，故D错误。 故选B。 13. 在探究“滑动摩擦力是否与接触面积有关”的实验中，某小组设计了以下步骤： ①将同一长方体木块平放在水平木板上，用弹簧测力计匀速拉动，记录示数； ②将同一木块侧放在同一木板上，并添加一个砝码，匀速拉动并记录示数； ③将同一木块竖放在同一木板上，匀速拉动并记录示数； ④比较三次实验数据，得出结论。 对上述步骤的分析错误的是（ ） A. 步骤①是基础对照实验 B. 步骤②添加了砝码，没有控制压力相同 C. 步骤③应该使用粗糙程度不同的接触面 D. 步骤④分析数据，得出结论，设计合理 【答案】C 【解析】 【详解】用弹簧测力计沿水平方向拉动木块在木板上做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。研究滑动摩擦力的大小与接触面积有关，要控制压力大小和接触面粗糙程度相同，只改变接触面积大小，所以步骤②应控制压力相同，步骤③接触面粗糙程度相同，在分析数据得出滑动摩擦力与接触面积的关系。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 14. 如图，关于动滑轮的特点及其与杠杆原理的关系，下列说法错误的是（　　） A. 点O为杠杆的支点，滑轮的轴A为阻力的作用点，B为动力的作用点 B. 沿竖直方向提升重物时，动力臂L1为阻力臂L2的两倍 C. 根据可知，所以使用动滑轮省力 D. 当改变拉力F的方向时，F的大小不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知点O为杠杆的支点，滑轮的轴A为阻力的作用点，B为动力的作用点，故A正确，不符合题意； B．如图，点O是支点，动力臂是直径，阻力臂是半径，所以动力F的力臂应为阻力力臂2倍，故B正确，不符合题意； C．动滑轮有两段绳子承担物重，不计绳重、动滑轮重和摩擦，根据杠杆平衡条件即得所以使用动滑轮省力，故C正确，不符合题意； D．由图可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，当改变拉力F的方向时，拉力的力臂变小了，根据杠杆平衡条件可知，拉力将变大，故D错误，符合题意。 故选D。 15. “饮酒不开车”是司机必须遵守的交通法规。现要利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器组装一个酒精测试仪，此传感器的电阻随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。图乙为测试仪的电路图，电源电压恒为4V，电压表量程为0-3V，定值电阻R=10Ω用于保护电路。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度＜0.8mg/mL”，下列说法正确的是（ ） A. 当酒精浓度为0.2mg/mL时，电压表示数为1V B. Rx的阻值随酒精气体浓度的升高而增大 C. 当酒精浓度升高时，电压表示数会减小 D. 若用电流表显示酒精浓度，当酒精浓度升高时，电流表示数会减小 【答案】A 【解析】 【详解】由电路图可知，传感器和定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流； A．从图甲中直接可以看出，当酒精浓度为0.2mg/mL时传感器电阻的阻值为，由串联电路电阻的规律和欧姆定律得电路中的电流为 定值电阻R两端的电压为 故A正确； BCD．由图甲可知，当酒精浓度增大时，传感器的阻值会减小，由欧姆定律可得电路中电流增加，即电流表示数增大；由可知，定值电阻R两端的电压会增大，即电压表的示数会变大，故BCD错误。 故选A。 二、作图题：本大题共4小题，共12分。 16. 钱学森、邓稼先等科学家作为“两弹一星”元勋，为我国核武器与航天事业奠定了基石。钱学森突破重重阻挠回国主导导弹和卫星技术研发，邓稼先隐姓埋名28年带领团队完成氢弹理论设计，因辐射伤害献出生命。他们开创的科研体系与人才培养机制，为后续核潜艇（黄旭华等）、载人航天（王永志等）、探月工程（孙家栋等）等重大工程提供了技术储备与精神传承，推动我国科技实现跨越式发展： （1）新一代“华龙一号”核电站利用铀核的核反应发电，其核心原理与“两弹一星”中的______（选填“氢弹”或“原子弹”）相同。 （2）新型核潜艇的核反应堆工作时，将核能最终转化为______能驱动潜艇航行； （3）神舟十六号载人飞船返回舱进入大气层时，外壳温度急剧升高，这是通过______方式改变内能； （4）探月工程“嫦娥六号”采样返回器通过______波将月壤数据实时传回地球。 【答案】（1）原子弹 （2）机械 （3）做功 （4）电磁 【解析】 【小问1详解】 核电站与原子弹的核心原理相同，都是利用铀核发生核裂变时释放出的巨大核能来工作的，而氢弹是利用核聚变原理。 【小问2详解】 核反应堆先将核能转化为内能，内能再推动机械装置做功，最终转化为机械能，从而驱动潜艇航行。 【小问3详解】 返回舱进入大气层时，与空气发生剧烈摩擦，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使外壳温度升高，这是通过做功的方式改变内能。 【小问4详解】 电磁波可以在真空中传播，能够传递信息，因此采样返回器通过电磁波将月壤数据实时传回地球。 17. 2025年4月24日，第十个“中国航天日”的主题“海上生明月，九天揽星河”寓意全世界全人类共享同一片浩瀚星空，发布了中法联合研制的中法天文卫星（SVOM）的首批科学成果和嫦娥八号的国际载荷合作清单等： （1）嫦娥八号月球车在月面行驶时受到月球的引力比在地球时小，所以惯性减小。这种观点______（选填“正确”或“错误”），因为______； （2）中法合作的天文卫星（SVOM）主要用于监测伽马射线暴（γ射线）等宇宙极端现象，伽马射线（γ射线）是频率极高的电磁波，它在真空中的传播速度______（选填“大于”、“等于”或“小于”）可见光的传播速度；SVOM卫星在环绕地球的轨道上运行时，若所受外力突然消失，它将保持______状态。 【答案】（1） ①. 错误 ②. 惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体所受的引力大小无关。嫦娥八号月球车在月面行驶时，质量不变，所以惯性不变。 （2） ①. 等于 ②. 匀速直线运动 【解析】 【小问1详解】 [1][2]这种观点错误，因为惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体所受的引力大小无关。嫦娥八号月球车在月面行驶时，质量不变，所以惯性不变。 【小问2详解】 [1]伽马射线是频率极高的电磁波，可见光也是一种电磁波，因此伽马射线在真空中的传播速度等于可见光的传播速度，所有电磁波在真空中的传播速度都是。 [2]SVOM卫星在环绕地球的轨道上运行时，若所受外力突然消失，根据牛顿第一定律，它将保持原来的运动状态，即匀速直线运动状态。 18. 我国成功研制出全球首台采用标准航空煤油驱动的斜爆震发动机。某高超音速飞行器采用斜爆震发动机，以16马赫（1马赫=1倍声速）的速度飞行，若保持此速度飞行，从北京到纽约的飞行距离约为11097.6km，飞行时间约是______min；若这个飞行器在一次试飞中消耗了500kg燃料，燃料完全燃烧释放的热量是______J。（燃料热值q=4.3×107J/kg，空气中的声速为340m/s） 【答案】 ①. 34 ②. 2.15×1010 【解析】 【详解】[1]根据题意，高超音速飞行器的速度v=16马赫=16×340m/s=5440m/s 由可知，高超音速飞行器的飞行时间 [2]500kg燃料完全燃烧所放出的热量 19. 如图所示的部分电路，R1=20Ω，R2=30Ω，电流表示数为0.40A。若把电流表改接在电阻R1的支路中，电流表的示数为________A，此时C处的电流应该是________A。 【答案】 ①. 0.6 ②. 1 【解析】 【详解】[1]由电路图可知，两电阻并联，电流表测通过支路的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，电源的电压为 电流表改接在电阻的支路中时电流表的示数 [2]因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流为 即C处的电流为1A。 三、实验探究题：本大题共4小题，共30分。 20. 某同学在检查视力的时候，医生让她观察镜子中视力表的像（如图1），为了使视力检查的结果科学，她想知道视力表的像和视力表的大小关系，以及视力表的像和她之间的距离。于是开始探究“平面镜成像的特点”： （1）在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板（如图2）。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表_______的位置。 （2）准备两只大小相同的蜡烛，将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，使其与点燃蜡烛的像重合就找到了________的位置。 （3）测量蜡烛和像到平面镜的距离，记录在下表中。 实验次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 1 2.00 2.00 2 3.50 3.50 3 5.00 5.00 在以上三次实验中，未点燃的蜡烛都能和点燃蜡烛的像重合，表明像和物的大小______，分析实验数据可得，蜡烛和像到平面镜的距离______。 （4）根据以上结论可算出视力表的像和她之间的距离为______ m。查阅资料知，使用视力表检查视力时，科学的标准化距离是5-6米，这是国际通用的标准设计。所以这次视力检查______（选填“符合”或“不符合”）标准。 （5）与不用平面镜的方法相比，检查视力时这样安排的好处是______。 【答案】（1）平面镜 （2）像 （3） ①. 相等 ②. 相等 （4） ①. 5 ②. 符合 （5）节省空间 【解析】 【小问1详解】 由于实验中需要探究像与物到平面镜的距离，所以沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。 【小问2详解】 两只大小相同的蜡烛，将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，使其与点燃蜡烛的像重合，未点燃的蜡烛所在位置即为像的位置，且说明平面镜所成像与物大小相等。 【小问3详解】 [1][2] 两只大小相同的蜡烛，将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，使其与点燃蜡烛的像重合，未点燃的蜡烛所在位置即为像的位置，且说明平面镜所成像与物大小相等；分析表格数据可知，蜡烛和像到平面镜的距离相等。 【小问4详解】 由图1可知，视力表到平面镜的距离是，故视力表的像到平面镜的距离是，同学到平面镜的距离为2.7m-0.4m=2.3m 视力表的像和她之间的距离为2.7m+2.3m=5m 科学的标准化距离是，这是国际通用的标准设计，所以这次视力检查符合标准。 【小问5详解】 这种方法可以实现在较小的空间里进行检查，能节省空间。 21. 某同学想到了两种测量液体密度的方法，如下： 【方法一】：用托盘天平和量筒测量液体的密度，方案如下表： 步骤 方案1 方案2 ① 用托盘天平测量一只空烧杯的质量m0 向空烧杯中倒入待测液体，用托盘天平测量其质量m1 ② 将量筒中体积为V的待测液体倒入空烧杯中 将烧杯中的部分待测液体倒入量筒，读取体积V ③ 用托盘天平测量待测液体和烧杯的总质量m总 用托盘天平测量烧杯和剩余液体的质量m2 （1）从准确测量的角度考虑，方案______更好，原因是______； （2）根据此实验原理，由方案1得到的密度表达式是______，由方案2得到的密度表达式是______。（两个表达式均用方案表格中的字母表示） 【方法二】：用密度计测量液体的密度 如图，用一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计，用这个简易密度计测量某液体的密度。实验步骤如下： ①用刻度尺测出密度计的长度是10cm； ②将密度计放入盛有水的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是4cm； ③将密度计从水中取出并擦干，然后放入盛有被测液体的烧杯中（没有碰到容器底），静止后测出密度计露出水面的长度是2cm； ④该密度计在②、③步骤中所受浮力的大小______（选填“相等”或“不相等”），排开液体的体积之比是______。 ⑤被测液体的密度是______g/cm3。（ρ水=1.0g/cm3） 【答案】（1） ①. 2 ②. 方案1中，将量筒中体积为V的待测液体倒入空烧杯中， 量筒中会有液体的残留，导致变小，方案2中不存在这样的问题 （2） ①. ②. ③. 相等 ④. 3︰4 ⑤. 0.75 【解析】 【小问1详解】 [1][2]从准确测量的角度考虑，方案2更好，原因是方案1中，将量筒中体积为V的待测液体倒入空烧杯中，量筒中会有液体的残留，导致变小，根据可知，造成所测密度偏小，方案2中不存在这样的问题。 【小问2详解】 [1]根据此实验原理，由方案1得到的液体的质量为 液体的密度为 [2]由方案2得到的量筒中液体的质量为 液体的密度为 [3]该密度计在②、③步骤中均处于漂浮状态，浮力等于重力，因为密度计重力大小不变，所以受到的浮力大小不变。 [4]步骤②中密度计浸在水中的长度为 步骤③中密度计浸在液体中的长度为 设密度计的横截面积为S，排开液体的体积之比是 [5]因为两次密度计所受浮力相等，根据可得 则液体密度为 22. 在“探究电流与电压和电阻的关系”分组实验中，提供的实验器材如下： 电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、标有“25Ω，1A”的滑动变阻器、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）、开关、导线若干。 （1）探究电流与电压的关系： ①某同学按图甲所示电路连接实物，为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器滑片P应移至______（选填“A”、“B”）端；闭合开关后，发现电压表指针如图乙所示，则电路连接出现的错误是______； ②纠正错误后开始实验，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图丙所示，记为______A，进行多次测量，记录数据如下表： 实验次数 1 2 3 U/V 1 2 3 I/A 0.1 0.3 ③请利用上表实验数据在图丁中画出电流与电压的关系图像______； ④分析表中数据或图像，得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比。得出此结论的理由是______； ⑤实验中小明所用的定值电阻阻值为______Ω； （2）探究电流与电阻的关系：（保持定值电阻两端的电压为2V不变） ①将原电路中10Ω的电阻换成15Ω的电阻，不改变滑片P的位置，闭合开关后，发现电压表的示数______（选填“变小”、“不变”或“变大”）； ②又将25Ω的电阻接入电路，发现无论怎样移动滑片P都无法使其两端电压为2V，为了完成实验可以采取的措施是______。（填写字母） A.换电源电压为4V的学生电源 B.改接电压表的大量程 C.换阻值为20Ω的定值电阻 D.换最大阻值更小的滑动变阻器 【答案】（1） ①. A ②. 电压表正负接线柱接反 ③. 0.2 ④. ⑤. 由图像可知，电流与电压的关系图像为正比例函数图像 ⑥. 10 （2） ①. 变大 ②. AC 【解析】 【小问1详解】 [1]在连接或拆接电路时，为了保护电路，滑动变阻器滑片P应移至阻值最大处，即A端。 [2]开关闭合后，小明发现电压表指针如图乙所示，即指针指在零刻度线左端，其原因是电压表正负接线柱接反了。 [3]由图丙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.2A。 [4]根据实验数据在图丁中描点连线画出电流与电压的关系图像如下： [5]由图像可知，电流与电压的关系图像为正比例函数图像，故可得：电阻一定时，电流与电压成正比。 [6]根据欧姆定律可得，定值电阻的阻值为 【小问2详解】 [1]将原电路中10Ω的电阻换成15Ω的电阻，不改变滑片P的位置，闭合开关后，定值电阻阻值变大，根据串联分压原理，电压表的示数变大。 [2]D．将25Ω的电阻接入电路，根据串联分压原理则有，若要保持定值电阻两端的电压为2V不变，则滑动变阻器阻值应调为，而变阻器规格为“25Ω，1A”，所以无论怎样移动滑片P都无法使定值电阻两端电压为2V。所以应换最大阻值更大的滑动变阻器，故D不符合题意； A．换电源电压为4V的学生电源，将25Ω的电阻接入电路时，根据串联分压原理则有，解得若要保持定值电阻两端的电压为2V不变，则滑动变阻器阻值应调为，而变阻器规格为“25Ω，1A”，所以可以实现。故A符合题意； B．改接电压表的大量程无法解决滑动变阻器规格过小的问题，故B不符合题意； C．换阻值为20Ω的定值电阻时，根据串联分压原理则有，解得若要保持定值电阻两端的电压为2V不变，则滑动变阻器阻值应调为，而变阻器规格为“25Ω，1A”，所以可以实现。故C符合题意。 故选AC。 23. 某同学在参观科技馆时，观看了磁悬浮列车模型的行驶过程，并体验了感应电流的产生过程。为了进一步提升自己的实践能力，他利用实验室器材探究“通电螺线管外部磁场的方向”和“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”； 【实验一】：探究通电螺线管外部磁场的方向 （1）在螺线管的两端各放一个小磁针（深色端为小磁针的N极），并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察到铁屑的排列情况如图1甲所示。铁屑的分布情况与_______磁体周围铁屑的分布情况相似。 （2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极的指向如图1乙所示，则通电螺线管的右端为________极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图1丙所示，说明通电螺线管的极性与________的方向有关。 【实验二】：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 （3）按图2甲连接电路，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，记录观察到的现象如下表： 序号 ab运动方向 电流计指针偏转情况 1 上下运动 不偏转 2 水平向左 向右偏转 3 水平向右 向左偏转 （4）分析表格记录的实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，电路中就产生感应电流，图2________（选填“乙”或“丙”）中的机器模型就是根据这一原理工作的。 （5）通过实验，更清楚的了解到磁悬浮列车的工作原理和实验一的原理有相同之处，列车底部和轨道装有电磁铁，当电磁铁通电后，列车底部和轨道产生了相同的磁极，利用________的作用实现了悬浮。 【答案】 ①. 条形 ②. N ③. 电流 ④. 切割磁感线 ⑤. 丙 ⑥. 同名磁极相互排斥 【解析】 【详解】（1）[1]通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察到铁屑的排列情况如图1甲所示。铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。 （2）[2][3]把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极的指向如图1乙所示，小磁针N极的指向即为磁场的方向，则通电螺线管的右端为N极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图1丙所示，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。 （4）[4][5]分析表格记录的实验现象可知，水平向左、右运动时产生感应电流，而上下运动时不产生感应电流，故闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流，图2乙中有电源，为电动机的模型，丙中的机器模型就是根据电磁感应这一原理工作的。 （5）[6]列车底部和轨道装有电磁铁，当电磁铁通电后，列车底部和轨道产生了相同的磁极，利用同名磁极相互排斥的作用实现了悬浮。 四、综合题：本大题共4小题，共28分。 24. 为响应节能减排号召，许多家庭将白炽灯更换为发光强度相同的LED灯。已知某白炽灯铭牌为“220V，60W”，替换的LED灯铭牌为“220V，10W”。若两者每天均工作5小时，则LED灯每天比白炽灯节省电能______kW·h。如图所示，请根据安全用电要求，用笔画线代替导线将LED灯接入家庭电路________。 【答案】 ①. 0.25 ②. 【解析】 【详解】[1]由可得，白炽灯工作5h消耗的电能为 LED灯工作5h消耗的电能为 则LED灯每天比白炽灯节省的电能为 [2]开关与被控制的用电器串联，开关应该与火线相连，如图所示 25. 换枕机是一种用于铁路轨道施工或维护时更换轨枕的机械设备。它通常具有强大的起重和搬运能力，能够精准地将旧轨枕从轨道上移除，并将新轨枕放置到指定位置。如图是某型号换枕机，它的质量为24t，履带与地面总接触面积为6m2。在一次作业中，需将一根混凝土轨枕（重为3000N）从地面匀速提升至0.6m高的轨道基座上，用时40s。（g=10N/kg）求： （1）换枕机的履带和地面完全接触，当它停止作业静止在地面上时，对地面的压强________； （2）换枕机将单根轨枕提升至轨道基座上时，求对轨枕做的功_______； （3）若换枕机实际输出功率为2kW，求提升单根轨枕的机械效率_______； （4）根据上题计算得出的机械效率，分析能量损耗的途径： ①________耗能、②电机线圈的_________耗能、③液压系统耗能、④辅助动作耗能等。 （5）请画出图中轨枕停在空中时的受力示意图________。 【答案】（1）4×104Pa （2）1800J （3）2.25% （4） ①. 克服摩擦 ②. 电阻 （5） 【解析】 【小问1详解】 换枕机停止作业静止在地面上时，对地面的压力为 对地面的压强为 【小问2详解】 换枕机将单根轨枕提升至轨道基座上时对轨枕做的功，即有用功为 【小问3详解】 换枕机实际输出的总功为 提升单根轨枕的机械效率为 【小问4详解】 [1][2]在换枕机工作时，需要克服部件间的摩擦做功，该过程中有能量损耗；电机转动过程中，电流通过线圈电阻时，线圈电阻可能发热，将部分电能转化为内能，也可能有能量损耗。 【小问5详解】 轨枕停在空中时，受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用，处于平衡状态，大小相等，它的受力示意图如图所示 26. 实践小组的同学利用所学的知识设计了一款适宜老人使用的简易马桶圈加热器，其电路如图所示，定值电阻R1和R2为电热丝，加热时有高温挡和低温挡两个挡位，已知R2的阻值为3300Ω，低温挡功率为11W，电源电压为220V。 （1）S接______（选填“a”或“b”）端点时为低温挡； （2）求R1的阻值_______； （3）求加热器高温挡时的电流_______； （4）求加热器高温挡时的功率_______。 【答案】（1）b （2）1100Ω （3）0.2A （4）44W 【解析】 【小问1详解】 由图可知，当开关S接b时，、串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，加热器处于低温挡 【小问2详解】 由可知，、的串联总电阻 根据串联电路的特点可知，的阻值 【小问3详解】 当开关S接a时，电路中只有，此时处于高温档，因此加热器高温挡时的电流 【小问4详解】 加热器高温挡时的功率 27. 高温超导低压直流电缆是一种新型电缆，采用高温超导材料，能够在低温下实现零电阻，从而减少电缆输电过程中的能量损耗，同时具有承载能力大、占用空间小等优点；在输电方面，高温超导低压直流电缆大大提高了电能传输的效率。 该项目使用的铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导界温度提高到-183.15℃，当温度低于临界温度-183.5℃时，该材料实现超导，电阻为零。结合杜瓦管的低温技术，实现超导电缆系统核心材料的国产化，杜瓦管的结构如图。高温超导低压直流电缆在国内首次采用正负极同轴的方式，相当于2根电缆合二为一，是目前结构最紧凑的超导电缆，其好处是，电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消，实现完全磁场自屏蔽，从而消除对外电磁干扰，并且在故障状态下可兼具限流器作用，保护系统中其他电气设备，使电力系统更可靠。 与相同电压等级的常规电缆（PVC钢芯）相比较，截面积不到常规电缆的一半，由于制冷和漏热会带来一定能量损耗，但整体损耗只有常规电缆的10%。（补充：液氮的沸点是-196.56℃） （1）以下关于高温超导低压直流电缆的优点说法正确的是______。 A. 减少利用电缆输电过程中的能量损耗 B. 承载能力大、占用空间小 C. 提高了电能传输的效率 D. 能够在常温下实现超导 （2）常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了______。 （3）杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是______（选填“制冷”或“保温”）； （4）发电厂使用常规电缆给某片区供电时，输电过程损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9×106kW·h，则发电厂需要提供多少kW·h的电能_______？（效率用η表示） 如果使用高温超导低压直流电缆输送这些电能，与采用常规电缆供电相比，可节约的电能是多少_______kW·h？ 【答案】（1）ABC （2）导体对电流的阻碍作用与导体的横截面积有关，常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了减小导体对电流的阻碍作用（减小电能的损耗）。 （3）制冷 （4） ①. 2×106 ②. 9×104 【解析】 【小问1详解】 高温超导低压直流电缆是一种新型电缆，采用高温超导材料，能够在低温下实现零电阻，从而减少电缆输电过程中的能量损耗，同时具有承载能力大、占用空间小等优点；在输电方面，高温超导低压直流电缆大大提高了电能传输的效率，故ABC正确，D错误。 故选ABC。 【小问2详解】 略。 【小问3详解】 杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用使周围温度达到材料超导现象需要的温度，故需要制冷。 【小问4详解】 [1]发电厂使用常规电缆给某片区供电时，损耗约为，则供电效率为η=1-5%=95% 该片区一个月消耗电能电能时，则发电厂需要提供电能为 [2]高温超导低压直流电缆导体损耗只有常规电缆的10%，则发电厂一个月能节省的电能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $